零带隙附近HgCdTe半导体二维电子气的自旋轨道耦合特性研究

项目名称： 零带隙附近HgCdTe半导体二维电子气的自旋轨道耦合特性研究

项目编号： No.61306119

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2014

项目学科： 无线电电子学、电信技术

项目作者： 商丽燕

作者单位： 华东师范大学

项目金额： 24万元

中文摘要： 本项目主要采用磁输运测试方法研究不同Cd组分的Hg1-xCdxTe窄禁带半导体二维电子气的自旋轨道耦合特性。主要内容包括：在不同栅压条件下，从实验上观察HgCdTe窄禁带半导体二维电子气中自旋轨道耦合引起的振荡磁阻的拍频效应和反弱局域效应；分析拍频效应和反弱局域效应，得到自旋轨道耦合参数及自旋弛豫的三个特征时间参数(自旋轨道散射时间、输运散射时间和非弹性散射时间)，得到这些参数随Cd组分、外加栅压的变化规律；揭示自旋轨道耦合作用的栅压调控规律和自旋弛豫特性，掌握自旋弛豫的主要机制，为在自旋电子器件中的应用提供参考。

中文关键词： Hg1-xCdxTe窄禁带半导体；自旋轨道耦合相互作用；磁输运特性；；

英文摘要： Spin-orbit coupling in the two-dimensional electron gas of Hg1-xCdxTe with different Cd components will be investiged by magnetotransport measurements in this project.The main contents include the following points.The beating pattern of magnetoresistance and weak antilocalization related to spin-orbit coupling in the two-dimensional electron gas of Hg1-xCdxTe will be investigated at different gate voltages. Then spin-related parameters, such as spin-orbit coupling parameter, spin-orbit scattering time, and transport scattering time, will be extracted as a function of gate voltages. The gate-voltage dependence of spin-orbit coupling and spin-relaxation properties will be analyzed. Finally，spin relaxation mechanism will be dicussed. All these properties are basically important for spintronic devices.

英文关键词： Hg1-xCdxTe narrow-gap semiconductor；spin-orbit coupling interaction；magneto-transport porperties；；